變焦技術將光學系統(tǒng)的小焦深與垂直掃描相結(jié)合，根據(jù)焦點變化提供形貌信息。該系統(tǒng)的主要組成部分是包含各種鏡頭的光學顯微鏡，這些鏡頭能配備不同的物鏡進行不同分辨率的測量。

為了利用全景深進行表面的完全檢測，光學系統(tǒng)沿光軸垂直移動，同時從表面連續(xù)捕獲數(shù)據(jù)。

物體的每個區(qū)域均清晰地聚焦在掃描儀的一個垂直位置處。利用算法將獲取的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維信息，以及具有全景深的真彩色圖像。這是通過分析沿垂直軸的焦點變化來實現(xiàn)的。

序號說明：1 陣列探測器；2 光學部件；3 白光光源；4 分束器；5 物鏡；6 工件；7 垂直掃描；8 具有最大位置的聚焦信息曲線；9 光束；10－檢偏器；11－起偏器；12 環(huán)形光源；13 光軸。

聚焦信息曲線由每個垂直掃描位置處的焦點信息組成。通過計算聚焦信息曲線的最大值，確定一個物點的高度信息。

聚焦曲線最大值的計算具有多種方法。下表總結(jié)了其中的三種方法及其速度和準確度。

序號說明：1 陣列探測器；2 光學部件；3 白光光源；4 分束器；5 物鏡；6 工件；7 垂直掃描；8 具有最大位置的聚焦信息曲線；9 光束；10－檢偏器；11－起偏器；12 環(huán)形光源；13 光軸。

聚焦信息曲線由每個垂直掃描位置處的焦點信息組成。通過計算聚焦信息曲線的最大值，確定一個物點的高度信息。

聚焦曲線最大值的計算具有多種方法。下表總結(jié)了其中的三種方法及其速度和準確度。

變焦測量技術用于三維表面的測量。關鍵應用包括例如切削刀具、精密制造、汽車、各種材料科學、腐蝕和摩擦學、電子、醫(yī)療器械開發(fā)或造紙及印刷等行業(yè)中的表面分析和表征 。

變焦測量技術用于形狀和粗糙度測量。下圖提供了一個典型的測量示例，展示了利用非接觸變焦顯微測量對具有真實和偽彩色信息的斜齒輪進行的三維測量。